【摘要】： 目的:使用磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)檢測精神分裂癥患者與健康對照在腦灰質(zhì)、白質(zhì)和靜息狀態(tài)固有網(wǎng)絡功能連接三方面的差異,探討疾病特異性的生物學標記,為理解疾病機理和臨床診斷提供新線索和依據(jù)。 研究方法: (1)將85例精神分裂癥患者和85例健康對照根據(jù)診斷和性別分為四組:男性和女性患者、男性和女性對照。以基于體素的形態(tài)測量法(voxel-based morphometry,VBM)的“統(tǒng)一分割法”對結(jié)構(gòu)MRI圖像進行預處理,得到每一個體的四種圖像:灰質(zhì)體積和密度、白質(zhì)體積和密度。采用雙因素方差分析(為診斷和性別兩個因素)并引入年齡和/或顱內(nèi)總體積(total incranial volume,TIV)協(xié)變量,檢測患者和對照的灰質(zhì)和白質(zhì)差異,并評估各協(xié)變量對VBM結(jié)果的影響。 (2)對25例精神分裂癥患者、25例健康同胞和25例健康對照行靜息狀態(tài)的功能磁共振成像(functional MRI,fMRI)。以后扣帶/楔葉(PCC/PCu)和右側(cè)前額葉背外側(cè)(DLPFC)為種子區(qū)分別進行功能連接分析,獲得各自的正相關和負相關腦區(qū)圖。取與PCC/PCu顯著正相關且與右側(cè)DLPFC顯著負相關的腦區(qū)構(gòu)成任務負激活網(wǎng)絡(task-negativenetwork,TNN),它在靜息狀態(tài)時激活最強,而在執(zhí)行需要集中注意力和目標導向的任務時激活減弱。取與PCC/PCu顯著負相關且與右側(cè)DLPFC顯著正相關的腦區(qū)構(gòu)成任務正激活網(wǎng)絡(task-positive network.TPN),它在執(zhí)行需要集中注意力和目標導向的任務時激活最強。因此,我們構(gòu)建每一組和三組共同的固有網(wǎng)絡,包括TPN和TNN。以單因素方差分析檢測共同的固有網(wǎng)絡內(nèi)兩兩腦區(qū)之間的功能連接強度及其在三組之間的差異,并以post hoc檢驗(LSD法)進行組間兩兩比較。 結(jié)果: (1)精神分裂癥患者和健康對照的腦灰質(zhì)比較的雙因素方差分析發(fā)現(xiàn)顯著的診斷主效應(p＜0.05,FDR校正),表現(xiàn)為患者的灰質(zhì)體積和密度降低,位于雙側(cè)顳上回、額下回和島葉,及左側(cè)顳葉內(nèi)側(cè)結(jié)構(gòu)(包括杏仁核、海馬和海馬回)。另外,患者的灰質(zhì)密度降低還可見于雙側(cè)前額葉背外側(cè)和內(nèi)側(cè)及前扣帶�；颊吆蛯φ瞻踪|(zhì)比較的雙因素方差分析發(fā)現(xiàn)顯著的診斷主效應(p＜0.001,未校正;當閾值p＜0.05,FDR校正時為陰性結(jié)果),表現(xiàn)為患者的白質(zhì)體積和密度降低,主要位于雙側(cè)額葉和顳葉,涉及左側(cè)鉤束、下縱束、視放射和弓狀束等主要神經(jīng)纖維束�；颊吆蛯φ盏幕屹|(zhì)和白質(zhì)比較均未發(fā)現(xiàn)顯著的診斷×性別交互效應(p＜0.05,FDR校正)。引入年齡和/或TIV協(xié)變量可顯著提高灰質(zhì)比較的雙因素方差分析的F值,對白質(zhì)檢測的影響相對較小。 (2)精神分裂癥患者、健康同胞和健康對照共同的固有網(wǎng)絡內(nèi)兩兩腦區(qū)之間的功能連接比較發(fā)現(xiàn)三條異常功能連接(ANOVA,p＜0.05):左側(cè)DLPFC與右側(cè)額下回(IFG)之間的功能連接(F=3.409,p=0.038),左側(cè)顳下回(ITG)與PCC/PCu之間的功能連接(F=6.938,p=0.002),和雙側(cè)ITG之間的功能連接(F=4.016,p=0.022)。Post hoc分析(LSD法)發(fā)現(xiàn),在TNN,精神分裂癥患者和健康同胞均存在雙側(cè)ITG的功能連接升高,而僅精神分裂癥患者存在PCC/PCu和左側(cè)ITG的功能連接升高;在TPN,僅精神分裂癥患者存在左側(cè)DLPFC和右側(cè)IFG的功能連接升高。未發(fā)現(xiàn)分屬TPN和TNN的兩兩腦區(qū)之間的功能連接差異。 結(jié)論: (1)精神分裂癥患者的灰質(zhì)和白質(zhì)的體積和密度降低主要涉及額葉、顳葉和邊緣腦區(qū),以及與之相聯(lián)系的白質(zhì)神經(jīng)纖維。額葉-顳葉-邊緣腦區(qū)神經(jīng)環(huán)路的結(jié)構(gòu)異�？赡苁抢斫饩穹至寻Y神經(jīng)病理基礎的關鍵。引入年齡和/或TIV協(xié)變量可提高VBM法對灰質(zhì)異常檢測的敏感性。 (2)精神分裂癥患者及其健康同胞均存在固有網(wǎng)絡的功能連接升高。精神分裂癥的病理生理基礎與TNN和TPN的功能連接增強有關,而TNN的功能連接增強可能與精神分裂癥的遺傳易感性有關。
【學位授予單位】：中南大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2009
【分類號】：R749.3
【圖文】：

準模板進行定義。手工法即在組織對比好的原始的腦結(jié)構(gòu)圖像中，以手工方式劃出該腦區(qū)的每一層的范圍，將其面積乘以層厚得到每一層的體積，所有層的體積總和即為該腦區(qū)的體積(圖2一4)。自動法先將每一個體的腦結(jié)構(gòu)圖像標準化到相同的標準空間，它保留了腦區(qū)的某些結(jié)構(gòu)信息，并使不同個體的同一腦區(qū)位于圖像的同一位置，然后使用標記好腦區(qū)位置和范圍的標準模板將目標腦區(qū)進行分離，或者將組間圖像的統(tǒng)計分析限定在該腦區(qū)的空間范圍之內(nèi)。Rol法，尤其是手工的ROI法，在早期的腦結(jié)構(gòu)的體積研究中發(fā)揮了重要作用。ROI法存在一定的局限性。首先，它只測量與假說有關的腦區(qū)，而忽略了測量其它腦區(qū)的可能異常。因此，較容易得到支持此假說的結(jié)果，也可能導致對疾病的神經(jīng)生理基礎的片面的理解。其次，不同個體的腦區(qū)的范圍存在變異，腦結(jié)構(gòu)MRI圖像中腦區(qū)與周圍組織的對比度也可影響研究者手工的Rol法的準確性。因此

2.3.1.2MR!數(shù)據(jù)特征對健康對照組和精神分裂癥患者組的腦灰質(zhì)體積圖像，我們基于體素逐個計算了其均值圖和標準差圖(圖2一6)。主要發(fā)現(xiàn)精神分裂癥患者組在多個腦區(qū)的標準差其值高于健康對照組，提示精神分裂癥患者組在這些腦區(qū)的腦灰質(zhì)體積的變異較大，支持精神分裂癥可能具有較大的異質(zhì)性。對兩組的全腦的腦灰質(zhì)密度(圖2一7)、腦白質(zhì)體積(圖2一8)和腦白質(zhì)密度(圖2一9)的均值圖和標準差圖的觀察均發(fā)現(xiàn)與此相似的結(jié)果。圖2一6A圖2一6B圖2一6C圖2一6D圖2一6.健康對照和精神分裂癥患者的腦灰質(zhì)體積均值圖和標準差圖。A表示健康對照的腦灰質(zhì)體積均值圖;B表示精神分裂癥患者的腦灰質(zhì)體積均值圖;c表示健康對照的腦灰質(zhì)體積標準差圖;D表示精神分裂癥患者的腦灰質(zhì)體積標準差圖

2.3.1.2MR!數(shù)據(jù)特征對健康對照組和精神分裂癥患者組的腦灰質(zhì)體積圖像，我們基于體素逐個計算了其均值圖和標準差圖(圖2一6)。主要發(fā)現(xiàn)精神分裂癥患者組在多個腦區(qū)的標準差其值高于健康對照組，提示精神分裂癥患者組在這些腦區(qū)的腦灰質(zhì)體積的變異較大，支持精神分裂癥可能具有較大的異質(zhì)性。對兩組的全腦的腦灰質(zhì)密度(圖2一7)、腦白質(zhì)體積(圖2一8)和腦白質(zhì)密度(圖2一9)的均值圖和標準差圖的觀察均發(fā)現(xiàn)與此相似的結(jié)果。圖2一6A圖2一6B圖2一6C圖2一6D圖2一6.健康對照和精神分裂癥患者的腦灰質(zhì)體積均值圖和標準差圖。A表示健康對照的腦灰質(zhì)體積均值圖;B表示精神分裂癥患者的腦灰質(zhì)體積均值圖;c表示健康對照的腦灰質(zhì)體積標準差圖;D表示精神分裂癥患者的腦灰質(zhì)體積標準差圖

【引證文獻】

相關博士學位論文 前2條

1 肖晶;大學生抑郁認知易感性—應激模型實證研究[D];中南大學;2010年

2 羅英姿;冗思在青少年抑郁發(fā)展中的作用及其神經(jīng)機制[D];中南大學;2009年

本文編號：2748658